JP5294849B2 - ベクトル化されたｄｓｌネスティング - Google Patents

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Description

［関連出願の相互参照］
本願は、米国特許法第１１９条（ｅ）の元での以下の優先権の利点を主張する。つまり、その全体的な開示がすべての目的のためにその全体として参照することにより本書に組み込まれている、「ベクトル化されたＤＳＬＳのネスティング（ＮＥＳＴＩＮＧ ＯＦ ＶＥＣＴＯＲＥＤ ＤＳＬＳ）」と題されている２００５年６月１０日に出願された米国仮出願番号第６０／６８９，６５９号（代理人整理番号第０１０１−ｐ２２ｐ号）。その全体的な開示がすべての目的のためにその全体として参照することにより本書に組み込まれている「ＤＳＬシステム（ＤＳＬ ＳＹＳＴＥＭ）」と題されている２００５年７月１０日に出願された米国仮出願番号第６０／６９８，１１３号（代理人整理番号第０１０１−ｐ２８ｐ号）。その全体的な開示がすべての目的のためにその全体として参照することにより本書に組み込まれている「トーン回転体（ＴＯＮＡＬ ＲＯＴＯＲＳ）」と題されている２００５年１１月２２日に出願された米国出願番号第１１／２８４，６９２号（代理人整理番号第０１０１−ｐ１６号）。その全体的な開示がすべての目的のためにその全体として参照することにより本書に組み込まれている「トーンプリコーディング（ＴＯＮＡＬ ＰＲＥＣＯＤＩＮＧ）」と題されている２００６年１月２０日に出願された米国出願番号第１１／３３６，６６６号（代理人整理番号第０１０１ｐ−１７号）。その全体的な開示がすべての目的のためにその全体として参照することにより本書に組み込まれている「適応ＧＤＦＥ（ＡＤＡＰＴＩＶＥ ＧＤＦＥ）」と題されている２００６年１月２０日に出願された米国出願番号第１１／３３６，１１３号（代理人整理番号第０１０１−ｐ１８号）。その全体的な開示がすべての目的のためにその全体として参照することにより本書に組み込まれている「ＤＳＬシステムロード及び順序付け（ＤＳＬ ＳＹＳＴＥＭ ＬＯＡＤＩＮＧ ＡＮＤ ＯＲＤＥＲＩＮＧ）」と題されている２００６年２月０１日に出願された米国出願番号第１１／３４４，８７３号（代理人整理番号第０１０１−ｐ１９号）。
本発明は、概してデジタル通信システムを管理するための方法、システム及び装置に関する。
デジタル加入者回線（ＤＳＬ）技術は、既存の電話加入者回線（ループ及び／または銅プラントと呼ばれている）上でのデジタル通信に潜在的に大きな帯域幅を与える。特に、ＤＳＬシステムは、加入者回線の各端部でのモデム（通常は、送信機と受信機両方の役割を果たすトランシーバ）のトレーニングと初期化の間に決定されるようなチャネル状態に調整できる各トーン（つまり副搬送波）に多くのビットを割り当てる離散マルチトーン（ＤＭＴ）回線コードを使用することによって、加入者回線の特性に適応できる。
ベクトル化されたＤＳＬシステムは、ベクトル化されたシステムに属するツイストペアの中での漏話影響を排除する、あるいは削減することによってデータレート性能を高めることができる。両側ベクタリングＤＳＬシステムでは、多くのツイストペア（「ループ」及び／または「回線」とも呼ばれている）がともにグループ化され、情報の単一のストリームを送信するために使用される。このケースでは、すべての回線のトランシーバは、物理的に同一場所に配置され、それらは、同じハードウェアまたはソフトウェアを共用してもよい。ベクタリングは、事実上、共同信号処理技術を送信機で、受信機で及び／または両側で適用する。
多数の回線にも関わらず単一の情報ソースと単一の情報受信側(sink)があるため、両側システムは、「単一ユーザ」システムであると見なされる。片側ベクタリングＤＳＬシステムでは、明らかな情報ストリームは、システムを構成する回線上で送信される。基本的に、下りベクタリングは、回線上で送信される信号に送信機プリコーディングを適用し、上りベクタリングは、同様に回線上で受信される信号に共同復号を適用する。このようなシステムでは、回線と同じくらい多くの情報ソース（及び情報受信側）があり、トランシーバは、通常ではカスタマ側（ＣＰＥ側）で地理的に分離されている。各回線は、このケースでは別個の「ユーザ」であると見なされている。
いくつかのＤＳＬ配備ケースでは、何人かのカスタマが、単一の回線を使用してよく、一方で他のカスタマは複数の（結合された）回線を使用する。しかしながら、初期のシステムは、片側ベクタリングシステムと両側ベクタリングシステムの特長を結合することができなかった。つまり、これらのハイブリッドシステムは、ベクタリングの利点を見送らなければならなかった。それらのケースでは、ベクタリングをすべての回線（結合回線と非結合回線の両方）に同時に適用することは、かなりの性能の利点を提供するであろう。
結合回線および非結合回線上で同時ベクタリングを可能にするシステム、装置、方法、及び技法は、当技術分野の大きな前進に相当するであろう。さらに詳細には、結合回線および非結合回線上でこのようなベクタリングを実現するためのシステム、装置、方法及び技法は、当技術分野の大きな前進に相当するであろう。
［簡単な概要］
本発明の実施形態は、ベクトル化されたグループの中に２本以上の結合回線のセットを含む片側ベクタリングシステムに対処するための方法、装置、システム、コンピュータプログラム製品等を提供する。本発明の実施形態では、例えばプリコーディング、トーン予測ＧＤＦＥ、トーン回転体、及び順序付け技法等の他の多様な技法を実現できる。
単一のカスタマのための結合セットの中での回線の性能は、例えばＧＤＦＥ及び／またはプリコーダアーキテクチャの中でベクトル符号化システムをネスト化する本発明によって、上り性能と下り性能の両方で改善できる。このような結合グループの中の回線は、これらの回線のためにさらに高い性能を実現するために、送信側と受信側の両方で回転体を適用させることができる。上記参照された出願のＧＤＦＥとプリコーダシステムとによって使用される三角行列は、中に詳説されているようにこれに関連して変更できる。
本発明のさらなる詳細及び優位点は、以下の詳細な説明及び関連する図に示されている。
本発明は、類似する参照数表示が類似する構造要素を示す添付図面と関連して以下の詳細な説明によって容易に理解される。
本発明の以下の詳細な説明は、本発明の１つまたは複数の実施形態を参照するが、このような実施形態に限定されていない。むしろ、詳細な説明は、実例となることだけを目的としている。当業者は、本発明がこれらの限られた実施形態を超えるので、図に関して本書に示されている詳細な説明が、説明目的のために示されていることを容易に理解する。
本発明の実施形態は、ユーザの回線の２本以上が結合されている片側(one-sided)ベクタリング通信システム内で、異なるユーザの上り信号の共同復号または連続復号（ここでは汎用判定帰還等化、つまりＧＤＦＥ：generalized decision feedback equalization）として知られている）を可能にし、異なるユーザの信号の下りプリコーディング(precoding)を可能にする。本発明の実施形態が使用されてよい通信システムは、本開示の読後に当業者によって理解されるように、ＡＤＳＬ回線、ＶＤＳＬ回線、及び／または本発明が役に立つ他の通信システム構成要素及び／または回線を含んでよい。説明及び図解のためにＤＳＬシステムが本書で使用されるが、本発明は、このように限定されていない。
さらに詳細に後述されるように、本発明の１つまたは複数の実施形態を実現するこれらのネスト化されたベクトルシステム(nested vectoring system)の実現は、通信装置（例えば、制御装置、ＤＳＬ最適化装置、ＤＳＬＡＭ、ＬＴデバイス、ＲＴデバイス、ＤＳＬモデム等）の一部である場合がある。このような実現は、ローカルデバイス（再び、例えばＤＳＬＡＭ、ＬＴデバイス、モデム等）内及び／または制御装置（例えば、ＤＳＬ最適化装置、動的スペクトルマネージャ、またはスペクトル管理センタ内、あるいはＤＳＬ最適化装置、動的スペクトルマネージャ、またはスペクトル管理センタとして）等の遠隔デバイス内のネスト化されたベクトル制御部によって制御されてよく、及び／または支援されてよい。ネスト化されたベクトル制御部は、どこに設置することもできる。いくつかの実施形態では、ネスト化されたベクトル制御部を有する制御装置は、ＤＳＬ ＣＯに常駐し、一方他のケースではそれはＣＯ外部に位置するサードパーティによって操作されてよい。本発明の実施形態に関連して使用できる制御装置及び／またはネスト化されたベクトル制御部の構造、プログラミング及び他の特定の特長は、本開示を検討後に当業者に明らかになる。
ＤＳＬ最適化装置、動的スペクトル管理センタ（ＤＳＭセンタ）、「スマート」モデム及び／またはコンピュータシステム等の制御装置は、本発明の多様な実施形態と関連して説明されるような操作データ及び／または性能パラメータ値を収集し、解析するために使用できる。制御装置及び／または他の構成要素は、コンピュータによって実現されるデバイスまたはデバイスの組み合わせである場合がある。いくつかの実施形態では制御装置は、モデムまたは通信回線に結合されている他の通信装置から遠く離れた場所にある。他のケースでは制御装置は、モデム、ＤＳＬＡＭまたは他の通信システムデバイスに直接的に接続されている装置として「ローカル」デバイス（すなわち、通信回線またはこのようなローカルデバイスの一部に直接的に結合されているデバイス）の１つまたは両方と配置されてよく、このようにして「スマート」モデムを作成する。用語「結合されている」及び「接続されている」等は、２つの要素及び／または構成要素間の接続を説明するために本書で使用され、適宜、直接的にともに、または例えば１つまたは複数の介入する要素を介してもしくは無線接続を介して間接的に結合されていることを意味することを意図されている。
本発明の実施形態の以下の例のいくつかは、例示的な通信システムとして片側のベクトル化されたＡＤＳＬシステム及び／またはＶＤＳＬシステムと関連して使用される。これらのＤＳＬシステムの中では、特定の規約、規則、プロトコル等が、例示的なＤＳＬシステムの動作、及びカスタマ（「ユーザ」とも呼ばれている）及び／またはシステム上の装置から入手できる情報及び／またはデータを説明するために使用されてよい。しかしながら、当業者によって理解されるように、本発明の実施形態は、多様な通信システムに適用されてよく、本発明は任意の特定のシステムに限定されない。
多様なネットワーク管理要素は、要素が集合的にまたは個別の端部でのどちらかでＡＤＳＬまたはＶＤＳＬのモデム対の中のパラメータまたは機能を参照するＡＤＳＬ及びＶＤＳＬの物理層リソースの管理に使用される。ネットワーク管理フレームワークは、それぞれがエージェントを含む１つまたは複数の被管理ノードから成る。被管理ノードは、ルータ、ブリッジ、スイッチ、モデム等である。多くの場合マネージャと呼ばれている少なくとも１つのＮＭＳ（ネットワーク管理システム）が、被管理ノードを監視、制御し、通常は一般的なＰＣまたは他のコンピュータに基づいている。ＮＭＳは、いくつかの例では要素管理システム（ＥＭＳ）とも呼ばれている。ネットワーク管理プロトコルは、管理情報及びデータを交換するためにマネージャ及びエージェントによって使用される。管理情報の単位は、オブジェクトである。関連するオブジェクトの集合体は、管理情報ベース（ＭＩＢ）として定義される。
図１は、多様なＡＤＳＬシステムとＶＤＳＬシステムに適用し、当業者に周知であり、本発明の実施形態を実現できるＧ．９９７．１規格（Ｇ．ｐｌｏａｍ）による参照モデルシステムを示している。このモデルは、すべてが結合あり及び結合なしで、Ｇ．９９１．１規格とＧ．９９１．２ ＳＨＤＳＬ規格だけではなく、ＡＤＳＬ１（Ｇ．９９２．１）、ＡＤＳＬ−Ｌｉｔｅ（Ｇ．９９２．２）、ＡＤＳＬ２（Ｇ．９９２．３）、ＡＤＳＬ２−Ｌｉｔｅ（Ｇ．９９２．４）、ＡＤＳＬ２＋（Ｇ．９９２．５）、ＶＤＳＬ１（Ｇ．９９３．１）及び他のＧ．９９３．ｘ出現ＶＤＳＬ規格等のスプリッタ(splitter)を含むことがある、あるいは含まないことがある多様な規格を満たすＡＤＳＬシステム及びＶＤＳＬシステムに適用する。これらの規格、その変形、及びＧ．９９７．１規格に関連するそれらの使用は、すべて当業者に周知である。
Ｇ．９９７．１規格は、Ｇ．９９７．１に定められている明確な埋め込み操作チャネル（ＥＯＣ）、及びＧ．９９ｘ規格に定められているインジケータビットとＥＯＣメッセージの使用に基づいたＡＤＳＬ伝送システムとＶＤＳＬ伝送システムの物理層管理を規定している。さらに、Ｇ．９９７．１は、構成、障害及び性能の管理のためのネットワーク管理要素コンテンツを規定する。これらの機能を実行する際に、システムは、アクセスノード（ＡＮ）で入手でき、ＡＮから収集できる種々の操作データを活用する。ＤＳＬフォーラムのＴＲ−０６９報告書は、ＭＩＢ、及びどのようにしてそれがアクセスされる可能性があるのかも示している。図１では、カスタマの端末装置１１０がホームネットワーク１１２に結合され、さらにホームネットワーク１１２が回線終端装置（ＮＴ）１２０に結合されている。ＡＤＳＬシステムのケースでは、ＮＴ１２０は、ＡＴＵ−Ｒ１２２（ＡＤＳＬ規格及び／またはＶＤＳＬ規格の１つによって定義されている、例えばトランシーバとも呼ばれることもあるモデム）または任意の他の適切なネットワーク終端モデム、トランシーバ、または他の通信部を含む。ＶＤＳＬシステムにおける遠隔装置は、ＶＴＵ−Ｒであろう。当業者によって理解され、本書に説明されているように、各モデムは、それが接続される先の通信システムと対話し、通信システムにおけるモデムの動作の結果として操作データを生成してよい。
ＮＴ１２０は、管理エンティティ（ＭＥ）１２４も含む。ＭＥ１２４は、任意の適用可能な規格及び／または他の基準によって必要とされるように実行できるマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、またはファームウェアまたはハードウェアの中の回路状態機械等の任意の適切なハードウェアデバイスである場合がある。ＭＥ１２４は、性能データを収集し、各ＭＥによって維持されている情報のデータベースであり、ＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）、管理者コンソール／プログラムに対して提供するためにネットワーク装置から情報を収集するために使用される管理プロトコル等のネットワーク管理プロトコルを介して、あるいはＴＬ１コマンドを介してアクセスできるそのＭＩＢに性能データを記憶する。ＴＬ１は、電気通信ネットワーク要素間で応答及びコマンドをプログラミングするために使用される長く確立されているコマンド言語である。
システム内の各ＡＴＵ−Ｒは、ＣＯまたは他の上り(upstream)及び／または中心位置にあるＡＴＵ−Ｃに結合される。ＶＤＳＬシステムでは、システム内の各ＶＴＵ−Ｒは、ＣＯまたは他の上り及び／または中心位置（例えば、ＯＮＵ／ＬＴ、ＤＳＬＡＭ、ＲＴ等の任意の回線終端装置）にあるＶＴＵ−Ｏに結合される。図１では、ＡＴＵ−Ｃ１４２は、ＣＯ１４６内のアクセスノード（ＡＮ）１４０に位置している。ＡＮ１４０は、当業者によって理解されるように、ＤＳＬＡＭ、ＯＮＵ／ＬＴ、ＲＴ等のＤＳＬシステム構成要素であってよい。ＭＥ１４４は、同様にＡＴＵ−Ｃ１４２に関する性能データのＭＩＢを維持する。ＡＮ１４０は、当業者によって理解されるように、ブロードバンドネットワーク１７０または他のネットワークに結合されてよい。ＡＴＵ−Ｒ１２２とＡＴＵ−Ｃ１４２とは、ＡＤＳＬ（及びＶＤＳＬ）のケースで通常は他の通信サービスも搬送する電話ツイストペアであるループ１３０によってともに結合される。すべての目的のために参照することにより本書に組み込まれている米国出願番号第１０／８０８，７７１号に説明されているような結合されたシステムでは、複数のループ１３０が、1人のユーザのためにともに動作するために「結合し(bonded)」、このようにしてそのユーザに追加の帯域幅を提供できる。当業者によって理解されるように、結合された回線セットは、結合された回線の間で誘発される漏話の除去の改善のための機会も提供する。本発明と関連してこの特徴を使用し、回線の送信機を共同最適化することは、さらに詳細に後述される。
図１に示されているインタフェースのいくつかは、操作データ及び／または性能データを決定し、収集するために使用できる。図１のインタフェースが、別のＡＤＳＬ及び／またはＶＤＳＬシステムインタフェース方式と異なる範囲まで、システムは周知であり、相違点は当業者に既知であり、明らかである。Ｑインタフェース１５５は、オペレータのＮＭＳ１５０とＡＮ１４０内のＭＥ１４４の間にインタフェースを提供する。Ｇ．９９７．１規格に指定されているすべてのパラメータは、Ｑ−インタフェース１５５で適用する。ＭＥ１４４でサポートされている近端(near-end)パラメータは、ＡＴＵ−Ｃ１４２から引き出され、一方ＡＴＵ−Ｒ１２２からの遠端(far-end)パラメータは、Ｕインタフェース上の２つのインタフェースのどちらかによって引き出すことができる。埋め込みチャネル１３２を使用して送信され、ＰＭＤ層で提供されるインジケータビットとＥＯＣメッセージとは、必要とされるＡＴＵ−Ｒ１２２パラメータをＭＥ１４４で生成するために使用できる。代わりに、ＯＡＭ（動作、運営及び管理）チャネルと適切なプロトコルとは、ＭＥ１４４によって要求されるとＡＴＵ−Ｒ１２２からパラメータを取り出すために使用できる。同様に、ＡＴＵ−Ｃ１４２からの遠端パラメータは、Ｕインタフェース上の２つのインタフェースのどちらかによって引き出すことができる。ＰＭＤ層で提供されるインジケータビットとＥＯＣメッセージとは、ＮＴ１２０のＭＥ１２４内で必要とされるＡＴＵ−Ｃ１４２パラメータを生成するために使用できる。代わりに、ＯＡＭチャネルと適切なプロトコルとは、ＭＥ１２４によって要求されるとき、ＡＴＵ−Ｃ１４２からパラメータを取り出すために使用できる。
Ｕ−インタフェース（本来、ループ１３０である）では、２つの管理インタフェース、つまりＡＴＵ−Ｃ１４２（Ｕ−Ｃインタフェース１５７）でのインタフェースと、ＡＴＵ−Ｒ１２２（Ｕ−Ｒインタフェース１５８）でのインタフェースとがある。インタフェース１５７は、ＡＴＵ−Ｒ１２２が、Ｕ−インタフェース１３０上で取り出すためのＡＴＵ−Ｃ近端パラメータを提供する。同様に、インタフェース１５８は、ＡＴＵ−Ｃ１４２がＵ−インタフェース１３０上で取り出すためのＡＴＵ−Ｒ近端パラメータも提供する。適用するパラメータは、使用されているトランシーバ規格に依存してよい（例えば、Ｇ．９２２．１またはＧ．９２２．２）。
Ｇ．９９７．１規格は、Ｕ−インタフェース全体でのオプションのＯＡＭ通信チャネルを指定する。このチャネルが実現される場合、ＡＴＵ−ＣとＡＴＵ−Ｒ対は、物理層ＯＡＭメッセージを運ぶためにそれを使用してよい。このようにして、このようなシステムのトランシーバ１２２、１４２は、それぞれのＭＩＢ内に維持されている多様な操作データと性能データを共用する。
１９９８年３月付けの、ＡＤＳＬフォーラムからの「ＡＤＳＬネットワーク要素管理（ＡＤＳＬ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）」と題されているＤＳＬフォーラム技術報告書（ＤＳＬ Ｆｏｒｕｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ）ＴＲ−００５の中でＡＤＳＬ ＮＭＳに関するさらに多くの情報を検出できる。また、２００４年５月付けの「ＣＰＥ ＷＡＮ管理プロトコル（ＣＰＥ ＷＡＮ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）と題されるＤＳＬフォーラム技術報告書ＴＲ−０６９。最後に、２００４年５月付けの、ＤＳＬフォーラムからの「ＬＡＮ側ＤＳＬ ＣＰＥ構成仕様書（ＬＡＮ−Ｓｉｄｅ ＤＳＬ ＣＰＥ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）」と題されるＤＳＬフォーラム作業用テキスト（ＤＳＬ Ｆｏｒｕｍ Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｔｅｘｔ）ＴＲ−０６４。これらの文書は、ＣＰＥ側管理のためのさまざまな状況に対処し、その中の情報は、当業者にとって周知である。ＶＤＳＬについてのさらに多くの情報は、すべてが当業者にとって既知である、いくつかのＤＳＬフォーラムの進行中の作業中テキストだけではなく、ＩＴＵ規格Ｇ．９９３．１（「ＶＤＳＬ１」と呼ばれることもある）、及び新生のＩＴＵ規格Ｇ．９９３．２（「ＶＤＳＬ２」と呼ばれることもある）にも掲載されている。例えば、追加情報は、ＶＤＳＬ１要素とＶＤＳＬ２ ＭＩＢ要素のためのＩＴＵ規格Ｇ．９９７．１の新生の改訂において、またはＡＴＩＳ北米草案動的スペクトル管理報告書（ＡＴＩＳ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｄｒａｆｔ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｒｏｔ）ＮＩＰＰ−ＮＡＩ−２００５−０３１においてだけではなく、「ＶＤＳＬネットワーク要素管理（ＶＤＳＬ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）」（２００３年２月）と題されているＤＳＬフォーラムの技術報告書ＴＲ−０５７（以前はＷＴ−０６８ｖ５）と、「ＦＳ−ＶＤＳＬ ＥＭＳからＮＭＳインタフェース機能要件（ＦＳ−ＶＤＳＬ ＥＭＳ ｔｏ ＮＭＳ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ）」（２００４年３月）でも入手できる。
同じバインダを共用する回線が、ＡＤＳＬ内の同じ回線カードで終端するのはＶＤＳＬ内に比べると一般的ではない。しかしながら、ＤＳＬシステムの以下の説明は、同じバインダ回線の共通の終端が実行される（特に、ＡＤＳＬとＶＤＳＬの両方を扱うより新しいＤＳＬＡＭにおいて）可能性もあるためＡＤＳＬに及んでよい。多くのトランシーバ対が動作している及び／または使用可能であるＤＳＬプラントの典型的なトポロジでは、各加入者ループの部分は、マルチペアバインダ（またはバンドル）の中の他のユーザのループと配列される。加入者宅内機器（ＣＰＥ）の非常に近くの台座(pedestal)の後、ループは、引込み線(drop wire)の形を取り、バンドルを出る。したがって、加入者ループは、２つの異なる環境を行き来する。ループの一部は、バインダの内部に位置してよく、そこではループは、外部の電磁干渉から遮蔽されていることもあるが、漏話にさらされる。台座の後、この対がドロップ（drop）の大部分について他の対から遠いときには、引込み線は、多くの場合漏話による影響を受けないが、引込み線が遮蔽されていないために、伝送が電磁干渉によってさらに大幅に害されることもある。多くのドロップは、それらの中に２本から８本のツイストペアを有し、家庭への複数のサービスまたはそれらの回線の結合（単一サービスの多重化及び逆多重化）の状況では、追加のかなりの漏話がドロップセグメントのこれらの回線間で発生することがある。
一般的で例示的なＤＳＬ配備のシナリオは、図２に示されている。合計（Ｌ＋Ｍ）人のユーザ２９１、２９２のすべての加入者ループは、少なくとも１つの共通バインダを通過する。各ユーザは、専用回線を通して電話局（ＣＯ）２１０、２２０に接続されている。しかしながら、各加入者ループは、異なる環境と媒体を通過している可能性がある。図２では、Ｌ人のカスタマまたはユーザ２９１が、光ファイバ２１３と、一般にファイバツーザキャビネット（ＦＴＴＣａｂ）またはファイバツーザカーブと呼ばれるツイスト銅ペア２１７の組み合わせを使用してＣＯ２１０に接続される。ＣＯ２１０内のトランシーバ２１１からの信号は、ＣＯ２１０内および光ネットワーク部（ＯＮＵ）２１８内の光回線端末２１２と光ネットワーク端末２１５とによって、それらの信号を変換させる。ＯＮＵ２１８内のモデム２１６は、ＯＮＵ２１８とユーザ２９１間の信号用のトランシーバとして動作する。
ＣＯ２１０、２１８、及びＯＮＵ２２０（他だけではなく）等の場所で共同終端するユーザの回線は、ベクタリング等の調整された様式で操作されてよい。ベクタリング通信システム（例えば、ベクタリングされたＡＤＳＬシステム及び／またはＶＤＳＬシステム）では、信号の調整と処理とを達成できる。下り(downstream)ベクタリングは、複数の回線のＤＳＬＡＭまたはＬＴからの送信信号が、共通のクロックとプロセッサと共同生成されるときに発生する。このような共通クロック付きのＶＤＳＬシステムでは、ユーザ間の漏話が、トーンごとに別々に発生する。したがって、多くのユーザのための下りトーンのそれぞれは、共通ベクトル送信機によって独立して生成できる。同様に、共通クロックとプロセッサとが複数の回線の信号を共同受信するために使用されるときに、上りベクタリングが発生する。このような共通クロックを備えたＶＤＳＬシステムでは、ユーザ間の漏話は、トーンごとに別々に発生する。したがって、多くのユーザ向けの上りトーンのそれぞれは、共通ベクトル受信機によって独立して処理できる。
残りのＭ人のユーザ２９２のループ２２７は、銅ツイストペアだけであり、ファイバーツーザイクスチェンジ（Fiber to the Exchange）（ＦＴＴＥｘ）と呼ばれるシナリオである。可能なとき、及び経済的に実現可能であるときにはいつでも、これが加入者ループの銅部分の長さを削減し、その結果として達成可能なレートを増やすので、ＦＴＴＣａｂは、ＦＴＴＥｘよりも好ましい。さらに、ＦＴＴＣａｂは、将来、ますます人気のトポロジになることが予想されている。この種のトポロジは、かなりの漏話干渉につながり、多様なユーザの回線がそれらが動作する特定の環境に起因する、異なるデータ搬送能力と性能能力とを有することを意味してよい。トポロジは、ファイバによって供給される（fiber-fed）「キャビネット」回線と交換回線が同じバインダ内で混合できるほどである。さまざまな場所で終端する回線によって生じる漏話雑音は、通常、周知の判定帰還機構によって直接的に除去することはできず、代わりに本書に説明されている本発明によって完全にまたは部分的に除去することができる時間依存性の空間ノイズ(time-varying spatial noise)を表す。
図２で分かるように、ＣＯ２２０からユーザ２９２への回線は、ＣＯ２１０とユーザ２９１との間の回線によって使用されないバインダ２２２を共用する。さらに、別のバイダ２４０が、ＣＯ２１０とＣＯ２２０及びそれらのそれぞれのユーザ２９１、２９２への／からのすべての回線に共通である。図２では、遠端漏話（ＦＥＸＴ）２８２と近端漏話（ＮＥＸＴ）２８１とが、ＣＯ２２０で配列される回線２２７の内の少なくとも２つに影響を及ぼすものとして描かれている。
当業者によって理解されるように、これらの文書に説明されている操作データ及び／またはパラメータの少なくともいくつかは、本発明の実施形態に関連して使用できる。さらに、システム説明の少なくともいくらかは、同様に本発明の実施形態に適用できる。ＤＳＬ ＮＭＳから入手できる多様なタイプの操作データ及び／または情報は、そこで発見できる。他は、当業者に既知である場合がある。
ベクトル化されたＤＭＴチャネル（上りと下り両方）は、以下の簡略な行列式によって同期されたデジタルで二重化されたＤＳＬシステムを特徴としている。
Figure 0005294849
ここではＨ（Ｈとも表示される）は、単一のトーンでの挿入損失と漏話とを記述し、疑似モード(phantom-mode)信号チャネル等の特殊なチャネルが使用されるときにＨの非平方(non-square)バージョンを含む、使用される入力と出力の数に依存する行列である。Ｈは、通常、微分専用ベクタリング（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ−ｏｎｌｙ ｖｅｃｔｏｒｉｎｇ）の場合サイズがＵ×Ｕであり、疑似モード信号での完全両側ベクタリングでは（２Ｕ−１）×（２Ｕ−１）である正方行列である。ファントムを使用する片側システムの場合、余分なＵ個のモードの組み合わせが、下りベクタリングまたは上りベクタリングの計算のどちらか（であるが、両方ではない）に割り当てられてよい。Ｈは、トーンごとに異なる行列であってよく、通常上り方向と下り方向で同じではない。本開示では表記を簡略化するために単一のＨが使用されている。複素回転体計算部(complex rotor computation unit)は、さらに詳しく後述されるように、どちらかの方向で独立してそれぞれのこのようなトーンに１つまたは複数の複素回転体を適用してよい。
ＤＳＬＡＭ、ＲＴデバイス、ＬＴデバイス等にデータが送信されるＤＳＬシステムで検出されるような上り伝送方向では、以下のような雑音白色化に同等なチャネルと、
Figure 0005294849
雑音白色化を行わない以下のようなチャネル
Figure 0005294849
の因数分解がある。
これらの因数分解の両方とも右側に三角行列を生じさせる。本発明の実施形態では、三角形は、結合された線に対応する位置でブロック三角形（完璧な三角形ではない）になる。このような三角行列の例は、３人のユーザと４本の回線がある以下の式４に出現する。対角線の上方に１つのゼロ以外の項があることに留意する（ｘは、おそらくゼロ以外であるがここでは直接的に重要ではないエントリを意味する）。
Figure 0005294849
中央の２×２の行列はＲ２２と呼ぶことができるため、以下の通りである。
Figure 0005294849
行列は三角化する(triangularize)ことができる一方、それをＱＲ因数分解（基本的には、式（４）のエントリｒ２３をゼロにするであろうＱＲ因数分解の１つのステップは省略される）の中の結合された回線に対応するブロック行列として残すことによって、２本の回線の送信機は結合されたシステムで共同で最適化できるため、さらに高い性能が可能になる。本発明におけるその最適化は、以下のような中央の行列の適切なブロック回線処理等（例えば、特異値分解（singular value decomposition：ＳＶＤ）を実行する。
Figure 0005294849
結合された回線のセットの中での判定は、これが結合回線のための留意されたＳＶＤ／ブロック回線処理を使用して本質的に達成されるために、その結合回線セットのための漏話除去のためにフィードバックされない。その結合回線セット全体からの判定は、すべての回線、及び復号順序で結合グループに従う他の非結合回線のためのフィードバックセッションのための雑音予測装置内で使用するためにフィードバックされる。結合回線が単一送信機内にあるため、送信機内で実現できるＭ行列は、漏話を分離し、さらに高い性能を可能にする。このようなＳＶＤ（または他のブロック回線処理）は、対応するＭ個とＦ個の行列（直交である）を取得するためにありとあらゆる結合回線のためにＤＳＬ最適化装置等の制御装置によって実現できる。Ｍ個とＦ個の行列は、例えば、これを参照することにより組み込まれている米国出願番号第１１／２８４，６９２号に開示されているように、一連の回転に変換することができ、その結果一連の回転としてどちらかの実現のために検出できる。
Ａ−１は、最小の複雑度で受信機（回転子とは別の）内で容易に実現できる対角行列である。行列Ａは、結合されたセットの中の回線のためのすべてのビットスワッピングとロードアルゴリズムで使用される利得を決定する上で使用される。（このＡは、選ばれた順序、したがって復号でこのセットに先行する、及びこのセットに続く他の回線の関数となる。つまり、プリコーディングと復号の順序付けは、これを参照することにより組み込まれている米国出願番号第１１／３４４，８７３号に開示されている１つまたは複数の実施形態に従うものを含む任意の適切な様式で選択できる。さらに、順序付け及び関連事項に関する他の技法は、２００５年秋の間にスタンフォード大学で教えられたＥＥ４７９の講座ノートに記載されている。つまり、それらのノートの第１２章、第１３章、第１４章、及び第１５章は、すべての目的のためにその全体として参照することにより本書に組み込まれている）
これらの利得は、送信機における結合回線の間での追加の調整が利用されなかった場合と少なくとも同程度に高くなる。回転が送信機内でＭ行列を実現するために使用される場合、回転体装置が、ここでＤＳＬシステムのクライアント（ＮＴ）側で結合された送信機とともに利用されてよいことに留意する。任意の順序付けアルゴリズムは、単に、結合なしで発生するであろうものの代わりに常に使用される結合セットのために新しいさらに優れた利得と同じままとなる。
フィードバックセクションは、フィードバックセクションに対しての入力として他の以前に復号されたユーザ（同じＤＭＴシンボルからの）に関する瞬時判定を使用できる。このプロセスはあらゆるシンボルをリセットすることができ、従ってこのような瞬時判定のある誤差伝搬(error-propagation)を現在のシンボルに限定できる。したがって、誤差伝搬は、エラーバーストが長時間（特に、符号化利得を改善するために外側トレリス(trellis)及び／またはＲＳ符号が使用される際）継続することがある時間領域判定帰還システムにおいてほど深刻な問題ではない。ＤＭＴでは、及び特に、単一のシンボル内で連続してユーザのトーンのそれぞれに独立して適用されるトレリスコーディングでは、ソフト情報が「判定デバイス」入力から引き出される場合に、トーンＧＤＦＥによる性能のかなりの利得が可能である。他のユーザの判定は、同様に各ユーザのトレリスコード（トーンに沿って通り、それ自体各シンボルを終了させる）のためにデコーダに渡すことのできるこのようなソフト情報に影響を及ぼす。正味の影響は、他のユーザのコードが、カレントユーザでのあらゆるエラーを排除するのに役立つ場合があり、逆の場合も同じである点である。最終的な最大帰納的デコーダ制限は、単一のトレリスコード単独よりはるかに高い符号化利得に相当する場合がある（しかし、容量限界を絶対に超えないことは言うまでもない）。
ＧＤＦＥ受信機を用いるベクトルＤＭＴは、ＦＥＸＴが大きいときに非ベクトル化受信機に対してすでに大きな性能利得を有している。余分な反復復号利得（０から２ｄＢ）が取得されてよいが、おそらく、所望されるより高い反復復号の複雑度においてはトレードオフとなっている。
本発明の例は、図３のシステム図に示されている。ＤＳＬ上り伝送構成３００は多くのユーザの回線を含んでいる。図３に示されている例では、７人の単一回線ユーザ３１０（ユーザ１−４、６−８）がいる。別のユーザ３１２、ユーザ５は、３本の結合されたＤＳＬ回線３１３を利用する結合システムを有している。ユーザ３１０、３１２によって送信されるデータはチャネルＨ３１５を横断する。当業者に理解されるように、ユーザ１−４と６−８からのＤＭＴデータは、チャネル上で送信される前にモジュール３１８（送信処理）によって処理される。しかしながら、ユーザ３１２からのＤＭＴデータは、違う仕方で処理される。３本の結合回線３１３に対応するＤＭＴデータは、送信処理モジュール３１８によって処理される前に、フィードフォワードフィルタ３１４（例えば、行列Ｍ）によって共同でフィルタにかけられる。モジュール３１４の構成及び動作は、制御装置３９０（例えば、ＤＳＬ最適化装置、ＤＳＭセンタ等）によって制御されてよい。当業者によって理解されるように、送信処理モジュール３１８は、直列変換、巡回拡大追加、ウィンドウィング、フィルタリング、補間及びデジタル／アナログ変換と並行して、ＩＦＦＴ等の動作を実行してよい。
本発明の実施形態を使用する受信機５００の特定の動作及び少なくとも１つの実現例は、図５に示されている。受信機５００は、ベクトル化されたＤＭＴ ＤＳＬシステムにおけるマルチユーザデータ等の受信データ５０１を受信する。受信機は、上りマルチユーザデータ処理部５０３にデータを送信する前に、当業者によって理解されるように、例えばＦＦＴ５０２及び／または同等物のような何らかの前処理を適用してよい。処理部５０３の中では、「全データ」処理部５０４が、マルチユーザデータパケット内の１本または複数の非結合回線（「非結合」回線は、単一のユーザの単一の回線であり、用語「単一の回線」と「非結合回線」は、本書で交換可能に用いられてよい）からのデータだけではなく、結合回線のデータも処理できる。いくつかのベクトル化ＤＳＬシステムでは、このフィードフォワードフィルタは、これを参照することにより組み込まれている米国出願番号第１１／３３６，１１３号に開示されているように、Ｑ＊行列５０６またはその同等物を適用できる。米国出願番号第１１／２８４，６９２号に教示されているように、行列５０６が（例えば図５の行列５２２及び図３の送信機Ｍ行列等の他の行列も同様に）、当業者に理解されるように、適切な場所で１つまたは複数の回転体として実現できる。
この点から先のデータ処理のシーケンスは、ユーザの順序付けによって決定される。フィードバックフィルタ５１２の出力は、もしあれば、処理部５０４からの回線ごとのデータから差し引かれる。このような減算は、漏話除去及び／または雑音非相関を達成する。減算に続き、マルチプレクサ５０９が、判定デバイス５１６（非結合回線のための）または結合回線セット処理部５２０（結合回線のための）のどちらかにデータを向ける。
データが非結合回線に対応する場合には、判定デバイス５１６の出力はマルチプレクサ５４０に渡され、そしてその結果受信機５００の残りデコーダのステージに渡される。受信機の残りのステージは、トレリス復号５５０、デインタリーブ５５２、ＦＥＣ復号とデスクランブル５５４及びデフレーミング５５６を含んでよく、その後ペイロードデータ５５８は適切な宛先に配信できる。また、反復復号は、デコーダ５５０とマルチユーザデータ処理部５０３の間で使用されてもよい。判定デバイス５１６の出力はフィードバックフィルタ５１２に入力として渡されてよい。任意で、判定デバイス５１６に対する入力は、フィードバックフィルタリング実現（例えば、誤差予測装置等を使用する適応フィードバックフィルタリング）のための代替手法を可能にするために、フィードバックフィルタ５１２に入力として渡されてもよい。
マルチプレクサ(多重通信装置)５０９でのデータが結合回線セットに対応する場合には、データは、フィードフォワード行列５２２（例えば、参照される特許出願の１つまたは複数に説明されるように、トーン回転体を使用して実現できるＦ＊行列等を使用して）によって入力が最初にフィルタにかけられる結合回線セット処理部５２０に送信される。フィードフォワードフィルタリングの出力は、マルチプレクサ５４０及び結果的に受信機５００の残りのデコーダステージに渡されるデータを出力する判定デバイス５２８に提供される。また、判定デバイス５２８の出力は、フィードバックフィルタ５１２に対し入力として渡される。場合によっては、判定デバイス５２８に対する入力は、前記に留意されたようにフィードバックフィルタリング実現のための代替手法を可能にするために、フィードバックフィルタ５１２に対し入力として渡されてよい。
制御装置５９０（例えば、ＤＳＬ最適化装置等）は、装置５０３、装置５０４、フィードバックフィルタ５１２等に結合されてよく、例えばフィードフォワードフィルタ５０６と５２２、フィードバックフィルタ５１２等の多様なモジュールの構成、及び多重通信動作５０９と５４０によって課されるようなユーザ／回線の順序付け（そのいくつかはこれを参照することによって組み込まれている米国出願番号第１１／３４４，８７３号に記載されている可能性がある）で支援してよい。再び、順序付け及び関連事項に関する他の技法が、これを参照することにより組み込まれている２００５年秋の間にスタンフォード大学で教えられたＥＥ４７９の第１２章から第１５章の講義ノートに記載されている。
他の上り復号システムと同じように、フィードフォワードフィルタは、図５に描かれているように、受信されたマルチユーザデータにＱ＊行列フィルタリング５０６を適用するために使用できる。図５に示されている本発明の実施形態では、ＧＤＦＥは、漏話除去を達成するため、あるいは雑音予測を達成するためのどちらか、あるいは両方を達成するためにフィードバックフィルタ５１２を適用できる。当業者によって理解されるように、他のフィルタリング及び／またはデータ処理が、適宜適用できる。例えば、フィードバックフィルタ５１２は、適用されても適用されなくてもよい。フィードバックフィルタ５１２は、これを参照することにより組み込まれている米国出願番号第１１／３３６，１１３号に開示されているように、非結合回線信号から漏話を取り除くように構成できる。同様に、フィードバックフィルタ５１２は、再びその同じ出願で教示されるようにマルチユーザデータから雑音を除去できる。
本発明の実施形態では、フィードフォワードフィルタとフィードバックフィルタが、静的フィルタとして、適応フィルタ（チャネル変化及び雑音変化を考慮に入れるために）として、あるいは静的フィルタと適応フィルタの１つまたは複数の組み合わせとして実現できる。本発明の実施形態を使用する受信機の他の実施形態は、当業者によって理解されるように利用可能である。
本発明の１つまたは複数の実施形態（コンピュータプログラム製品の中の、本質的な方法及び／または実現例として）による信号伝送の１つのプロセス４００が、図４Ａに示されている。ユーザデータは、関心のあるユーザの回線（または結合が使用されているときには複数の回線）に対応する４０２で取得される。これが結合回線セットユーザであるのか、または単一回線ユーザであるのかを判断するための評価が、４０４で下される。データが結合回線セットユーザからではない場合には、ユーザデータは、単一回線処理を使用して４０６での伝送のために処理される。これらの信号回線処理データは、次に、４１２で回線で送信される。ユーザが結合回線を有する場合には、処理は異なる。結合ユーザのすべての回線に対応するデータは、４０８（例えば、行列Ｍによって）でフィードフォワードフィルタリングを適用することによって処理される。このようなフィルタリングを適用した後、標準的な単一回線送信機処理が、４１０で回線のそれぞれに適用され、最終的に処理されたデータが、４１２で回線上を送信される。プロセス４００は、４０２で得られるユーザデータの新しいセットについて繰り返されてよい。
図４Ｂのプロセス４０１は、本発明（コンピュータプログラム製品等の中の、本質的な方法及び／または実現例として）の１つまたは複数の実施形態による信号受信を描いている。ユーザデータはすべての回線（結合回線と非結合回線を含む）から４１４で受信される。４１４で受信されたデータは、フィルタリング、アナログ／デジタル変換、間引き、巡回拡大除去、ウィンドウィング、及びＦＦＴ処理を含み得る標準的な受信機処理を経験したと見なされる。すべての回線からのユーザデータは、４１５（例えば、行列Ｑ＊によって）でフィードフォワードフィルタリングを経験する。次にフィードバックフィルタリング４２０が、各ユーザのデータで順次実行される。このようなフィードバックフィルタリングは、漏話を除去する、及び／または雑音を非相関にする（decorrelate）ために使用できる。検討中のユーザデータが結合回線セットに属しているかどうかを決定するための評価が、４２４で実行される。４２４でのユーザが単一回線ユーザである場合には、回線のデータについて４２６で判定を下すことができる。判定を下した後、例えば判定前のデータと判定後のデータを比較することによって、誤差測定基準(error metric)が、４２８で推定されてよい。誤差測定基準計算の後に、単一回線データの処理は、４４０に進む。
４２４でのユーザが結合回線セットユーザである場合には、フィードフォワードフィルタリング４３０（例えば、Ｆ＊で乗算することによって）は、結合回線セットに属している回線からのデータに適用される。結合ユーザの回線が受信機によって使用されている順序付けで連続していない場合にも、当業者は、結合回線セットユーザの回線が一般性を喪失することなくこの処理のためにグループ化できることを理解する。このようなフィードフォワードフィルタリングの適用後、結合回線のそれぞれに４３２で判定が連続的に下され、任意で結合回線のそれぞれについて４３４で誤差測定基準の生成が後に続く。４３６での評価は、結合回線セットのすべての回線が処理されたかどうかを決定する。すべての回線が処理された場合には、結合回線セットユーザのデータは完全に処理され、プロセス４０１は４４０に進む。それ以外の場合、プロセスは４３２に戻る。４２６と４３２とで実行される判定は、軟(soft)判定であってよく、当業者にとって公知であるように、反復復号は、このような判定の信頼性を高めるために適用されてよい。
同じ結合回線セットの中の結合回線間の漏話が本発明のブロック処理を使用して削減されるために、受信機フィードバックフィルタリングが、結合回線セット（つまり、判定４２４の後）の中の回線の間に適用されないことに留意する。受信機フィードフォワードフィルタリング４３０と送信機フィードフォワードフィルタリング４０８（図４Ａから）の組み合わせから雑音相関がない、漏話がないチャネルが生じるはずであるため、このようなフィルタリングは必要とされない。送信機フィードフォワードフィルタリング４０８が正しく実行されない場合には、結合回線セットの回線からのデータに受信機フィードバックフィルタリングが必要となるであろう。
すべてのユーザのデータが処理されたかどうかに関する判定が４４０で下される。ユーザからのデータが依然として処理されないままである場合には、次のステップは、４２０で次のユーザ回線（複数の場合がある）のためにフィードバックフィルタリングを再開することである。すべてのユーザが処理された場合には、所望される場合、フィルタ更新動作が、４８０で行われることがある。この動作は、４１５、４２０及び４３０で使用される受信機のフィードフォワードフィルタ及び／またはフィードバックフィルタを更新するために、４２８及び／または４３４で計算される誤差測定基準を使用することを含むことがある。さらに、図４Ａの４０３で使用される送信機フィードフォワードフィルタが、更新されてよい。このような更新は、ＤＳＬ最適化装置等の制御装置、またはＤＳＭセンタによって実行できる。最後に、更新後、プロセスは終了し、４１４で次のトーン、ＤＭＴシンボル、または他のマルチユーザデータを受信するために４９０でリセットされる。
対応する下りプリコーダ(precoder)変型は、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ及び図７Ｂで例示的な実施形態に描かれている。下り送信機の送信構成は、結合回線上でマトリックス乗算、複素回転体装置等として実現できる行列Ｍ（または結合回線と使用できる他の適切なブロック回線処理）の加算で拡大される（このような実現は、ここで、及び本開示の他のどこかで概して「フィルタリング」または「処理」等と呼ばれてよく、このような用語は、当業者にとって公知及び／または当業者に明らかであるだけではなく、列挙されている実現例を含むことも意図される）。
受信機では、非結合回線は、参照することにより組み込まれている米国出願番号第１１／３３６，６６６号に教示されているように、モジュロ(modulo)デバイスとともに個別スケーリングを有することがある。結合回線受信機は、Ｆ＊行列（例えば、マトリックス乗算、複素回転体装置、あるいは他のフィルタリングまたは処理によって）を実現し、後にＡ−１行列等を使用する対角スケーリングが続く。プリコーダは、結合回線の中で漏話除去フィードバックを使用せず、非結合回線のプリコーディングは、まさにＧＤＦＥケース（雑音予測装置を使用しない）でのようにＲ行列の残りにより決定される。モジュロ加算は、個々の結合回線のそれぞれでの配列(constellation size)のためであり、類似するデバイスが、受信機の最終的な出力回線のそれぞれで使用されてよい（米国出願番号第１１／３３６，６６６号に開示されているように）。ディザ(dither)信号も、必要に応じてまたは適宜に利用されてよい（米国出願番号第１１／３３６，６６６号に開示されているように）。
下りＤＳＬ伝送構成で実現されている本発明の１つまたは複数の実施形態が、図６Ａのシステム図に示されている。図６Ａの例は、ＤＭＴシンボルのようなマルチユーザデータの伝送に関連してさらに説明される。
多くの信号回線ユーザデータ回線６１２（非結合回線セットを構成する）と、１人の結合回線セットユーザ（すなわち、２本または３本以上の結合ユーザデータ回線）とが、何らかの種類の全体的な送信機、トランシーバ等の一部であってよい送信機モジュール６１０に下り伝送データを提供する。各回線に対応するデータ（結合か、あるいは非結合かに関係なく）が、例えば、フレーミング、ＦＥＣ符号化とスクランブル、インタリーブ、配列符号化（constellation encoding）、及び利得スケーリング等の適切な符号化動作に供されてよい。ユーザ６１４からの結合回線データは、例えば前述されたようなＭ行列を使用して、適切な結合回線プリコーディングの適用のために結合回線プリコーディング部６２０に提供される。このような結合回線プリコーディングは、当業者によって理解されるように、便利及び／または適切であるどこかで実行できるが、結合回線プリコーディング部６２０は、モジュール６１０の一部として示されている。結合回線プリコーディング部６２０からの出力データと非結合回線からのデータとは、結果的にプリコーダ６３０でデータを処理するために、例えばマルチプレクサ６２４によって結合される。
マルチプレクサ６２４の出力での回線に対応するデータは、次にプリコーダ６３０によってプリコーディングされる。このようなプリコーディングは、例えば、前記に参照された「トーンプリコーディング（ＴＯＮＡＬ ＰＲＥＣＯＤＩＮＧ）」（代理人整理番号第０１０１−ｐ１７ｐ号）と題されている米国仮出願によって教示されている１つまたは複数の実施形態に従って任意の適切な方法で実行されてよい。当業者によって理解されるように、これらのプリコーディングステップの１つまたは複数は省略されてよいが、装置６３０の例示的なプリコーディングは、フィードバックフィルタ６３２の出力の減算、オプションのディザ信号６３４の加算、及びモジュロ演算６３６の適用を含む。初期に処理されたデータは、フィードバックフィルタ６３２に対して入力として提供される。すべての回線からのデータが処理された後、フィードフォワードフィルタ６３８は、例えば、行列Ｑでデータを乗算することによって適用されてよい。乗算後、各回線のデータは、デマルチプレクサ６２８等のデバイスによって分離される。最後に、各回線のデータは、それ以外の場合、標準的な送信処理６４０に供される。当業者にとって公知であるように、送信処理モジュール６４０は、例えば、ＩＦＦＴ、並列／直列変換、巡回拡大加算、ウィンドウィング、フィルタリング、補間、及びデジタル／アナログ変換等の動作を実行してよい。完全に処理された送信データは、次にチャネルＨ上で下りで送信できる。
結合回線と非結合回線のプリコーディングを実行するための処理ステップは、図６Ａに関連して説明されているように、送信機モジュール６１０によって実行される。これらの構成要素の１つまたは複数は、ＤＳＬ最適化装置等の制御装置６９０、またはＤＳＭセンタに結合されてよい。このような制御装置は、例えば装置６２０と６３８のフィードフォワードフィルタ、フィードバックフィルタ６３２、オプションのディザ信号６３４、及びオプションのモジュロ演算６３６等の装置６２０、送信機モジュール６１０及び／またはプリコーダ６３０のプログラム可能な要素を構成してよい。このような制御装置は、６２４と６２８で実行される多重化動作によって課されるように、ユーザと回線の順序付けを構成してもよい。順序付けは、参照することにより組み込まれている米国出願番号第１１／３４４，８７３号に開示されている１つまたは複数の実施形態に従うものを含む、任意の適切な様式で選択できる。再び、順序付けに関する他の技法及び関連事項は、参照することにより組み込まれている２００５秋の間にスタンフォード大学で教えられたＥＥ４７９の第１２章から第１５章のための講義ノートに記載されている。
図６Ｂのシステム図は、本発明の１つまたは複数の実施形態による結合回線セット受信機６０１を示す。信号は、チャネルＨ６５０から受信される。非結合回線のための信号は、標準的な受信処理６５１（例えば、フィルタリング、アナログ／デジタル変換、間引き、巡回拡大除去、ウィンドウィング、直列／並列変換、及びＦＦＴ処理等の動作）と復号６５２（例えば、トレリス復号、デインタリーブ、ＦＥＣ復号とデスクランブル、及びデフレーミング等の動作）が単一回線ユーザデータ６５３をもたらすために実行される標準的な受信機６０２に送信される。
結合回線セット状況では、受信機６０１は、３本の結合回線６６０上で信号を受信する。これらの回線６６０上でのデータは、初期に標準受信処理６５１を使用して処理される。各回線上でのデータは、単一回線ユーザのデータのために実行される処理に類似した様式でモジュール６５１によって受信機処理される。このユーザの結合回線セット内のすべての結合回線からのデータは、例えばＦ＊行列（及びおそらく適宜な場合にはＡ−１行列）を適用することによって、回線セットのＳＶＤ及び／または他のブロック回線処理に従って、６６４でフィルタにかけられる。これは、マトリックス乗算、複素回転等の適切な技法を使用して行うことができる。本発明のいくつかの実施形態では、フィルタにかけられたデータが、次に雑音除去のために提供される（例えば、マルチプレクサ６６６によって）。フィードバックフィルタ６７０の出力は、雑音を削減するために各回線のデータから減算される。このような減算の後、減算されたデータは、判定デバイス６６８を使用して復号される。最後に、復号されたデータは、モジュール６７２でユーザのためのペイロードデータとして提供される。判定デバイス６６８の出力も、フィードバックフィルタ６７０に対して入力として提供される。任意で、判定デバイス６６８に対する入力も、当業者によって理解されるように、代替フィードバックフィルタ６７０実現を可能にするために、フィードバックフィルタ６７０に対して入力として提供される。
前記説明では、判定デバイス６６８は、例えばトレリス復号、デインタリーブ、ＦＥＣ復号とデスクランブル、及びデフレーミング等の動作を含んでも含まなくてもよい。いくつかの実施形態では、判定デバイス６６８は、軟判定を生じさせるにすぎず、そのケースでは復号動作のいくつかは、データがペイロードデータとして提供される前にモジュール６７２によって実行される。当業者にとって理解されるように、反復復号技法は、いくつかの性能利得を実現するために使用されてよい。結合回線受信機６０１は、制御装置６９０に結合されてよい。このような制御装置は、動作を監視するために、及び例えばフィードフォワードフィルタ６６４、フィードバックフィルタ６７０及びマルチプレクサ６６６等の受信機６０１のプログラム可能モジュールを構成するために使用されてよい。
各回線の誤差測定基準は、判定装置６６８の入力と出力を比較することによって生成できる（例えば、フィルタ６７０内で）。このような測定基準は、モジュール６６４と６７０等の受信機６０１の態様を更新するために使用できる。このような更新は、制御装置６９０を通して直接または間接的に実行できる。制御装置６９０が更新のために使用されると、制御装置は、単一回線ユーザに対応する、デコーダ６５２で計算される回線からの誤差測定基準を使用してもよい。このような制御装置は、チャネル及び／または雑音が回線上で変化するときに最も信頼できる伝送を可能にするために、図６Ａの伝送構成でモジュールの更新を実行してもよい。
本発明による下りシステムの１つまたは複数の実施形態（例えば、コンピュータプログラム製品等の中の方法及び／または実現例として）を使用する信号伝送のためのプロセスが、図７Ａに示されている。プロセス７００は、ベクトル化されたＤＭＴ ＤＳＬシステムのケースでは、１本または複数の非結合回線、及び１つまたは複数の結合回線セットを備える複数の結合回線からのデータから構成されているＤＭＴシンボルであるであろう、マルチユーザデータが提供されている７１２で開始する。既定のデータが結合ユーザからであるのか、あるいは非結合ユーザからであるのかに関する判定が、７１４で下される。データが結合ユーザからである場合には、フィードフォワードフィルタが、７１６でユーザの全回線に適用される。データが非結合ユーザからである場合には、このような処理は発生しない。７１８では、結合回線ステータスに関係なく、フィードバックプリコーディングが、カレントユーザの回線（または複数の回線）からのデータに適用される。全ユーザからのデータが処理されたどうかに関する別の判定が、７２０で下される。データが依然として処理されないままである場合、プロセスは、７１４に戻る。全ユーザのデータが処理された場合には、フィードフォワードフィルタが７２２（例えば、Ｑ行列）で全回線からデータに適用され、その後標準的な送信処理が、７２４で各回線のデータに適用される（例えば、ＩＦＦＴ、並列／直列変換、巡回拡大加算、ウィンドウィング、フィルタリング、補間、及びデジタル／アナログ変換等の動作）。最後に、各回線のデータが、７２６で送信される。
本発明による下りシステムの１つまたは複数の実施形態（例えば、コンピュータプログラム製品等の中の方法及び／または実現例）を使用する信号受信のためのプロセスが、図７Ｂに示されている。プロセス７０１は、ユーザによって回線（または回線セット）からの受信データが使用される７２０で開始する。ユーザが結合ユーザであるのか、あるいは非結合ユーザであるのかに関する判定が、７３２で下される。非結合ユーザのケースでは、データは、単一回線データ復号のための公知の方法に従って７３４で復号される。誤差測定基準が、復号動作の前のデータと復号動作の後のデータを比較することによって７３６で決定されてよい。その結果、本発明の実施形態とともに使用できる多様なフィルタの１つまたは複数は、所望される場合、７５０で更新できる。
結合ユーザのケースでは、フィードフォワードフィルタが、７３８でユーザの全回線のデータに適用され、その後各回線のデータはステップ７４０でフィードバックフィルタリングに供される。次に、回線のデータが７４２で復号され、所望される場合には、誤差測定基準が７４４で計算されてよい。現在の結合回線セットユーザのための追加の回線が復号されなければならないかどうかに関する判定が、７４６で下される。全回線のデータが復号されていない場合には、プロセス７０１は、次の回線のデータのために７４０に戻る。それ以外の場合、本発明の実施形態とともに使用可能な多様なフィルタの１つまたは複数は、所望される場合７５０で次に更新できる。
前記に留意されたように、フィルタリング及び他のモジュールは、任意で、７３６及び／または７４４で計算される誤差測定基準を使用して７５０で更新できる。７３８及び／または７４０で実行される動作は、チャネル及び／または雑音の変化を反映するために更新されてもよい。制御装置が使用中であるとき（例えば、図６Ａ及び／または図６Ｂの制御装置６９０）、制御装置は、これらのプロセスで使用される１つまたは複数のモジュールのプログラム可能構成要素を更新するというタスクを引き受けてよい。オプションの更新７５０の後、プロセスは７５１でリセットし、プロセスは、７３０で次のトーンのために、または次のＤＭＴシンボルのために再開する。
本発明による多様な装置は、前述された方法及び／または技法の１つまたは複数を実現できる。図８Ａに示されている本発明の一実施形態に従って、ネスト化されたベクタリング制御部８００は、ユーザ及び／または一人または複数のシステムオペレータまたはプロバイダが、トーンプリコーディングを実現する１台または複数の上り受信機及び／または１台または複数の下り送信機での１つまたは複数のトーン予測ＧＤＦＥの実現を含む、システムを操作し、おそらくシステムの使用を最適化するのを支援する、例えば制御装置８１０（例えば、ＤＳＬ最適化装置、ＤＳＭサーバ、ＤＳＭセンタまたは動的スペクトルマネージャとして、あるいはこれらとともに機能しているデバイス）等のＤＳＬシステムに結合されている独立したエンティティの一部であってよい。（ＤＬＳ最適化装置は、動的スペクトルマネージャ、動的スペクトル管理センタ、ＤＳＭセンタ、システム維持センタ、またはＳＭＣとも呼ばれてよい。）いくつかの実施形態では、制御装置８１０は、完全に独立したエンティティであってよく、一方他の実施形態では、制御装置８１０は、ＣＯまたは他の場所から多くのＤＳＬ回線を操作するＩＬＥＣまたはＣＬＥＣ内にあってよく、あるいはＩＬＥＣまたはＣＬＥＣの一部であってよい。図８Ａの破線８４６から分かるように、制御装置８１０は、ＣＯ１４６内にあってよく、あるいは外部にあり、ＣＯ１４６及びシステムの中で動作する任意の企業から独立していてよい。さらに、制御装置８１０は、ＤＳＬ及び／または複数のＣＯの中の他の通信回線に結合されてよく、ＤＳＬ及び／または複数のＣＯの中の他の通信回線と通信してよく、及び／またはＤＳＬ及び／または複数のＣＯの中の他の通信回線を制御してよい。
本発明のいくつかの実施形態では、制御装置８１０は、例えば１台または複数の上り受信機と通信する等、特定のバインダ内のベクトル化されたＤＳＬシステムを制御し、及び／またはそれと通信する。バインダ内のＤＳＬ回線は、多様な組み合わせのＡＤＳＬ、ＶＤＳＬ、及び／または他の通信回線である場合がある。ネスト化されたベクタリング制御部８００は、対象バインダ内の多様な回線に関する情報及び／またはデータにアクセス（直接または間接的に）することができ、それらの回線の動作の特定の態様を制御できてよい。例えば、ネスト化されたベクタリング制御部８００は、初期に、例えば図に示されているもの等、１台または複数の受信機または受信機モジュール、１台または複数の送信機または送信機モジュール等の中でＱ行列、Ｑ＊行列、Ｆ＊行列、Ａ−１行列、Ｓ−１行列及び／またはＧ行列（及び／または他）を設定及び／または更新してよい。また、ネスト化されたベクタリング制御部８００は、適宜、トーン予測ＧＤＦＥ及び／またはトーンプリコーダの動作を有効及び／または無効にしてよい。
ネスト化されたベクタリング制御部８００は、収集手段として識別されるデータ収集部８２０と、解析手段として識別される分析部８４０とを含む。図８Ａで分かるように、収集手段８２０（一般的に知られているタイプのコンピュータ、プロセッサ、ＩＣ、コンピュータモジュール等である場合がある）は、ＮＭＳ１５０、ＡＮ１４０でのＭＥ１４４、及び／またはＭＥ１４４によって維持されているＭＩＢ１４８に結合されてよく、そのどれかまたはすべてが、例えばＡＤＳＬ及び／またはＶＤＳＬシステムの一部であってよい。データは、ブロードバンドネットワーク１７０（例えば、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルあるいは既定のＤＳＬシステム内の通常の内部データ通信の外部の他のプロトコルまたは手段）を通して収集されてもよい。これらの接続の１つまたは複数によって、ネスト化されたベクタリング制御部８００は、システム（例えば、トーン予測ＧＤＦＥ及び／またはトーンプリコーダで使用される１つまたは複数の行列及び／またはデータ、及び／または複素回転体装置と使用される１つまたは複数の行列及び／またはデータを、生成及び／または更新する際に使用される）から操作データを収集できる。データは、一度、または経時的に収集されてよい。いくつかのケースでは、収集手段８２０は、オンデマンドでまたは他の非周期的にデータを収集することができるが、周期的に収集する。したがって、所望される場合には、ネスト化されたベクタリング制御部８００が、その情報、動作等を更新できるようにもする。
図８Ａの例示的なシステムでは、解析手段８４０（一般的に公知のタイプのコンピュータ、プロセッサ、ＩＣ、コンピュータモジュール等である場合もある）は、制御装置８１０の内部または外部で、ＤＳＬＡＭ、モデム及び／または信号発生手段８５０を操作するシステムに結合されている。この信号発生器８５０（コンピュータ、プロセッサ、ＩＣ、コンピュータモジュール等）は、命令信号を発生させ、モデム及び／または通信システム（例えば、システム内のＡＤＳＬ及び／またはＶＤＳＬトランシーバ及び／または他の装置、構成要素等）の他の構成要素に送信するように構成されている。これらの命令は、トーン予測ＧＤＦＥまたはトーンプリコーダ、順序付け、ロード、ネスト機能を適応してオンとオフし、新しい及び／または更新されたチャネル漏話と挿入損失の情報を要求し、関連する通信回線の行列及び／または他の操作特性に関するデータを要求し、提供するコマンドを含んでよい。
本発明の実施形態は、データベース、ライブラリ、または収集されたデータ、ベクトル化されたＤＳＬシステムの過去の動作、及び他の関連する回線と装置とに関するデータの他の集合体を活用できる。基準データのこの集合体は、例えば、図８Ａの制御装置８１０の中のライブラリ５４８として記憶され、解析手段８４０及び／または収集手段８２０によって使用されてよい。制御装置８１０は、当業者によって理解されるように、制御装置８１０の外部の１つまたは複数のライブラリ及び／またはデータベースにもアクセスしてよい。
本発明の多様な実施形態では、ベクタリング制御部８００は、例えばＰＣ、ワークステーション等の１台または複数のコンピュータで実現されてよい。収集手段８２０、解析手段８４０、及び／または信号発生手段８５０は、当業者によって理解されるように、ソフトウェアモジュール、ハードウェアモジュール、または両方の組み合わせであってよい。多数のモデムを用いて作業するとき、データベースが、収集データの量を管理するために導入され、使用されてよい。
本発明の別の実施形態は、図８Ｂに示されている。ＤＳＬ最適化装置８６５は、ＤＳＬＡＭ８８５または他のＤＳＬシステム構成要素上で、及び／またはこれらと関連して動作し、そのどちらかまたは両方ともが遠距離通信会社（「電話会社」）の敷地８９５にあってよい。ＤＳＬ最適化装置８６５は、ＤＳＬ最適化ツール８６５のために、及びＤＳＬ最適化装置８６５に対して、操作データを収集し、アセンブルし、調整し、操作し及び供給することができるデータモジュール８８０を含む。モジュール８８０は、例えば、ＰＣ等の１台または複数のコンピュータで実現できる。モジュール８８０からのデータは、解析（例えば、既定の上り端部受信機内でＧＤＦＥに対するニーズを評価する、ＧＤＦＥで使用されるチャネル関連の行列及び／または他のデータを評価する、プリコーダと関連して類似した機能を実行する、及び順序付け、ロード、ネスト化機能、トーン回転体を調整する等）のためにＤＳＭサーバモジュール８７０に供給される。また、情報は、電話会社に関係する、または関係しない場合があるライブラリまたはデータベース８７５から入手可能であってもよい。サーバ８７０は、例えばＰＣ等の１台または複数のコンピュータ及び／またはコンピュータシステムで実現できる。
操作セレクタ８９０が、送信電力、キャリヤマスク等を含む多様な操作パラメータの実現を含む、ＤＳＬ及び／または他の通信動作を実現、修正、及び／または中止するために使用されてよい。さらに、セレクタ８９０は、本発明の実施形態を実現する際、ネスト化関連機能に関する命令、ＧＤＦＥまたはプリコーダの動作、及びこのような動作をサポートするためのデータ及び／または情報を送信できる（例えば、初期の及び／または更新された行列情報、ＰＳＤＭＡＳＫ、及びユーザのための電力レベル等）。当業者によって理解されるように、判定は、ＤＳＭサーバ８７０によって、あるいは任意の他の適切な方法で下すことができる。セレクタ８９０によって選択される操作モード及び／またはパラメータは、ＤＳＬＡＭ８８５、及び／または他の適切なＤＳＬシステム構成要素装置で実現される。このような装置は、例えば、加入者宅内装置８９９のようなＤＳＬ装置に結合されてよい。本発明の実施形態を実現しながらも違いは達成可能であるが、当業者によって理解されるように、図８Ｂのシステムは、図８Ａのシステムに類似した方法で動作できる。
一般的には、本発明の実施形態は、単一のコンピュータ、複数のコンピュータ、及び／またはコンピュータの組み合わせ（そのすべてが、本書では交互に「コンピュータ」及び／または「コンピュータシステム」と呼ばれてよい）であってよい、１つまたは複数のコンピュータシステムに記憶されるか、あるいは１つまたは複数のコンピュータシステムを通して転送されるデータを含む多様なプロセスを利用する。本発明の実施形態は、これらの動作を実行するためのハードウェアデバイスまたは他の装置にも関する。この装置は、必要とされる目的のために特別に構築されてよく、あるいはそれは、コンピュータの中に記憶されているコンピュータプログラム及び／またはデータ構造によって選択的に起動され、または再構成される汎用コンピュータ及び／またはコンピュータシステムであってよい。本書に提示されているプロセスは、本質的に、任意の特定のコンピュータまたは他の装置に関連していない。特に、多様な汎用機械は、本書の教示に従って作成されるプログラムと使用されてよく、あるいは必要とされる方法ステップを実行するためにより特殊化した装置を構築する方がさらに便利である場合がある。種々のこれらの機械の特定の構造は、後述される説明に基づいて当業者に明らかとなる。
前述されたような本発明の実施形態は、コンピュータシステムに記憶されているデータを含む多様なプロセスステップを利用する。これらのステップは、物理量の物理的処置を必要とするステップである。必ずしもではないが通常、これらの量は、記憶、転送、結合、比較、及びそれ以外の場合操作することができる電気信号または磁気信号の形を取る。ビット、ビットストリーム、データ信号、制御信号、値、要素、変数、文字、データ構造等とこれらの信号を呼ぶことは、おもに共通使用の理由から便利なことがある。しかしながら、これらの用語と類似した用語とのすべては、適切な物理量と関連付けられなければならず、これらの量に適用される単に便宜的なラベルである。
さらに、実行される操作は、多くの場合、例えば識別する、適合する、または比較する等の用語で参照される。本発明の部分を形成する本書に説明されている動作のいずれかでは、これらの動作は、機械動作である。本発明の実施形態の動作を実行するための有用な機械は、汎用デジタルコンピュータまたは他の類似するデバイスを含む。すべてのケースでは、コンピュータを操作する際の操作方法と、計算方法自体の違いが、念頭に置かれなければならない。本発明の実施形態は、他の所望される物理信号を発生させるために電気信号または他の物理信号を処理する際にコンピュータを操作するための方法ステップに関する。
本発明の実施形態は、これらの動作を実行するための装置にも関する。この装置は、必要とされている目的のために特別に構築されてよく、あるいはそれは、コンピュータに記憶されているコンピュータプログラムによって選択的に起動され、または再構成される汎用コンピュータであってよい。本書に提示されているプロセスは、特定のコンピュータまたは他の装置に本質的に関係していない。特に、多様な汎用機械は、本書の教示に従って作成されるプログラムと使用されてよく、あるいは必要とされる方法ステップを実行するためにさらに特殊化された装置を構築する方がより便利であってよい。種々のこれらの機械の必要とされる構造は、前記に示された説明から出現する。
加えて、本発明の実施形態は、さらに、コンピュータによって実現される多様な動作を実行するためのプログラム命令を含むコンピュータ可読媒体にも関する。媒体とプログラム命令とは、本発明の目的のために特別に設計され、構築された命令であってよく、あるいはそれらは、コンピュータソフトウェア技術での当業者に周知であり、これら当業者が利用できる種類であってよい。コンピュータ可読媒体の例は、ハードディスク、フレキシブルディスク、及び磁気テープ等の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭディスク等の光媒体、フロプティカルディスクのような磁気光学媒体、及び読み取り専用メモリデバイス（ＲＯＭ）とランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等の、プログラム命令を記憶、実行するように特に構成されるハードウェアデバイスを含むが、これらに限定されない。プログラム命令の例は、コンパイラによって生成されるような機械コードと、インタプリタを使用してコンピュータによって実行されてよいさらに高水準のコードを含むファイルの両方を含む。
図９は、本発明の一実施形態または複数の実施形態に従ってユーザ及び／または制御装置によって使用できる典型的なコンピュータシステムを描く。コンピュータシステム９００は、一次記憶９０６（通常は、ランダムアクセスメモリ、つまりＲＡＭ）、一次記憶９０４（通常は、読み取り専用メモリ、つまりＲＯＭ）を含む記憶装置に結合される任意の数のプロセッサ９０２（中央演算処理装置、つまりＣＰＵとも呼ばれる）を含む。当技術分野で周知のように、一次記憶９０４は、データと命令をＣＰＵに一方向に転送するために働き、一次記憶９０６は通常、双方向でデータと命令を転送するために使用される。これらの一次記憶装置の両方とも、前述された任意の適切なコンピュータ可読媒体を含んでよい。また、大容量記憶装置９０８も、双方向でＣＰＵ９０２に結合され、追加のデータ記憶容量を提供し、前述されたコンピュータ可読媒体のいずれかを含んでよい。大容量記憶装置９０８は、プログラム、データ等を記憶するために使用されてよく、通常は、一次記憶より低速であるハードディスク等の二次記憶媒体である。大容量記憶装置９０８の中に保持される情報が、適切なケースでは、仮想記憶として一次記憶９０６の一部として標準的な様式で組み込まれてよいことが理解される。ＣＤ−ＲＯＭ９１４等の特定の大容量記憶装置は、ＣＰＵに一方向でデータを渡してもよい。
また、ＣＰＵ９０２は、ビデオモニタ、トラックボール、マウス、キーボード、マイク、タッチセンサー式ディスプレイ、変換器カード読取装置、磁気テープ読取装置または紙テープ読取装置、タブレット、スタイラス、音声認識装置または手書き文字認識装置、あるいは言うまでもなく他のコンピュータ等の他の周知の入力装置等の１台または複数の入力／出力装置を含むインタフェース９１０に結合される。最後に、ＣＰＵ９０２は、要すれば、概して９１２で示されるように、ネットワーク接続を使用してコンピュータまたは電気通信ネットワークに結合されてよい。このようなネットワーク接続を用いると、ＣＰＵが、前述された方法ステップを実行する過程で、ネットワークから情報を受信、またはネットワークに情報を出力する可能性があることが考えられる。前述された装置と材料とは、コンピュータハードウェア技術とソフトウェア技術の当業者によく知られるようになる。前述されたハードウェア要素は、本発明の動作を実行するための複数のソフトウェアモジュールを定義してよい。例えば、コードワード構成制御装置を実行するための命令は、大容量記憶装置９０８または９１４に記憶され、一次記憶９０６と連動してＣＰＵ９０２で実行されてよい。好適実施形態では、コントローラはソフトウェアサブモジュールに分割される。
本発明の多くの特長及び優位点は、文書による説明から明らかであり、したがって添付の請求項は、本発明のすべてのこのような特長及び優位点をカバーすることを目的とする。さらに、多数の変型及び変更がすぐに当業者に思い浮かぶので、本発明は、図解され、説明されるような正確な構成及び動作に限定されない。したがって、説明された実施形態は、制限的ではなく、例示的として解釈されなければならず、本発明は本書に示される詳細に限定されるのではなく、現在または将来において予測できるのか、あるいは予測できないのかに関係なく、以下の請求項及び同等物のそれらの完全範囲によって明示されなければならない。
本発明の実施形態が使用されてよいＡＤＳＬ、ＶＤＳＬ及び他の通信システムに適用できるＧ．９９７．１規格に従った概略ブロック参照モデルシステムである。 一般的で例示的なＤＳＬ配備を描く概略図である。 本発明の１つまたは複数の実施形態によるベクトル化されたＤＳＬネスティングを用いる上りデータ伝送を描くブロック図である。 本発明の１つまたは複数の実施形態によるベクトル化されたＤＳＬネスティングを用いる上りデータ伝送を描く流れ図である。 本発明の１つまたは複数の実施形態によるベクトル化されたＤＳＬネスティングを用いる上りデータ受信を描く流れ図である。 本発明の１つまたは複数の実施形態によるベクトル化されたＤＳＬネスティングを用いる上りデータ受信を描くブロック図である。 本発明の１つまたは複数の実施形態によるベクトル化されたＤＳＬネスティングを用いる下りデータ伝送を描くブロック図である。 本発明の１つまたは複数の実施形態によるベクトル化されたＤＳＬネスティングを用いる下りデータ受信を描くブロック図である。 本発明の１つまたは複数の実施形態によるベクトル化されたＤＳＬネスティングを用いる下りデータ伝送を描く流れ図である。 本発明の１つまたは複数の実施形態によるベクトル化されたＤＳＬネスティングを用いる下りデータ受信を描く流れ図である。 本発明の一実施形態によるネスト化されたベクタリング制御部を含む制御装置である。 本発明の一実施形態によるＤＳＬ最適化装置である。 本発明の実施形態を実現するために適切な典型的なコンピュータシステムまたは集積回路システムのブロック図である。

Claims (17)

  1. セットを形成する複数のＤＳＬ回線を備えるマルチユーザベクトル化ＤＳＬシステムでデータを送信するための方法であって、
    前記セットのＤＳＬ回線が、非結合回線サブセットと結合回線サブセットとを備え、
    前記方法は、
    （１）（ａ）前記結合回線サブセットからのオリジナルの結合回線データと、（ｂ）前記非結合回線サブセットからのオリジナルの非結合回線データと、を備えるオリジナルマルチユーザデータを提供することと、
    （２）処理済みのオリジナルの結合回線データを生成するために、前記オリジナルの結合回線データにフィードフォワードフィルタリングおよびプリコーディングを適用することによって、伝送前の処理済みのマルチユーザデータを生成することと、
    （３）送信マルチユーザデータを生成するために、前記伝送前の処理されたマルチユーザデータを送信することと、
    （４）前記送信マルチユーザデータを受信することによって、受信マルチユーザデータを生成することと、
    （５）以下の操作を行うことによって、前記受信マルチユーザデータを復号することと、
    （ａ）処理済みの受信マルチユーザデータを生じさせるために、前記受信マルチユーザデータにフィードフォワードフィルタリングを適用すること、
    （ｂ）フィルタにかけられたマルチユーザデータを生じさせるために、前記処理済みの受信マルチユーザデータにフィードバックフィルタリングを適用すること、および
    （ｃ）前記フィルタにかけられたマルチユーザデータが前記非結合回線セットからである場合は、判定デバイスを使用して復号された非結合回線マルチユーザデータを生成し、前記フィルタにかけられたマルチユーザデータが前記結合回線セットからである場合には、結合回線処理部を使用して復号された結合回線マルチユーザデータを生成すること、
    を備える方法。
  2. フィルタにかけられたマルチユーザデータを生じさせるために、前記処理済みの受信マルチユーザデータにフィードバックフィルタリングを適用することが、
    フィードバックフィルタリングモジュールに対して入力として前記復号された非結合回線マルチユーザデータと、前記復号された結合回線マルチユーザデータとを提供することと、
    フィルタにかけられたマルチユーザデータを生じさせるために、前記処理済みの受信マルチユーザデータからフィードバックフィルタリングモジュール出力データを減算することと、
    を備える請求項１に記載の方法。
  3. 結合回線処理部を使用して復号された結合回線マルチユーザデータを生成することが、
    処理済みの結合回線マルチユーザデータを生じさせるために、前記フィルタにかけられたマルチユーザデータにフィードフォワードフィルタリングを適用することと、
    前記復号された結合回線マルチユーザデータをもたらすために、判定デバイスに前記処理済みの結合回線マルチユーザデータを提供することと、
    を備える請求項１に記載の方法。
  4. 前記オリジナルの結合回線データに対するフィードフォワードフィルタリングの適用に用いられるフィルタ、
    前記受信されたマルチユーザデータに対するフィードフォワードフィルタリングの適用に用いられるフィルタ、または、
    前記処理された受信マルチユーザデータに対するフィードバックフィルタリングの適用に用いられるフィルタ、
    の少なくとも１つを更新することをさらに備える請求項１に記載の方法。
  5. 前記フィルタにかけられたマルチユーザデータに対するフィードフォワードフィルタリングの適用に用いられるフィルタを更新することをさらに備える請求項３に記載の方法。
  6. 処理済みのオリジナルの結合回線データを生成するために、前記オリジナルの結合回線データにフィードフォワードフィルタリングを適用することが、１つまたは複数の複素回転体動作を実行すること、あるいはマトリックス乗算を適用することの少なくとも１つを備え、
    さらに、処理済みの受信マルチユーザデータを生じさせるために、前記受信マルチユーザデータにフィードフォワードフィルタリングを適用することが、１つまたは複数の複素回転体動作を実行すること、またはマトリックス乗算を適用することの少なくとも１つを備える請求項１に記載の方法。
  7. 処理済みの結合回線マルチユーザデータを生じさせるために、前記フィルタにかけられたマルチユーザデータにフィードフォワードフィルタリングを適用することが、１つまたは複数の複素回転体動作を実行すること、またはマトリックス乗算を適用することの少なくとも１つを備える請求項３に記載の方法。
  8. 複数の非結合回線と複数の結合回線とを含む複数のＤＳＬ回線を備えるベクトル化されたＤＳＬシステムでデータを送信するための方法であって、
    （１）（ａ）処理済みのオリジナルの結合回線データを生じさせるために、伝送前にオリジナルの結合回線データをフィードフォワードフィルタリングすること、および、（ｂ）伝送のためのマルチユーザデータを生成するために、オリジナルの非結合回線データと、前記処理済みのオリジナルの結合回線データをプリコーディングすること、を行うことによって、前記マルチユーザデータを送信することと、
    （２）前記マルチユーザデータを受信することと、
    （３）以下の操作を行うことにより、前記受信マルチユーザデータの中の受信された結合回線データを処理すること、
    （ａ）処理済みの受信結合回線データを生じさせるために、前記受信された結合回線データをフィードフォワードフィルタリングすること、
    （ｂ）フィルタにかけられた結合回線データを生じさせるために、前記処理済みの受信結合回線データをフィードバックフィルタリングすること、および、
    （ｃ）前記フィルタにかけられた結合回線データを判定装置に提供すること、
    を備える方法。
  9. さらにプリコーディングが、
    減算されたマルチユーザデータを生じさせるために、前記非結合回線データと前記処理済みのオリジナルの結合回線データとをフィードバックフィルタリングすることと、
    前記減算されたマルチユーザデータをフィードフォワードフィルタリングすることと、
    を備える請求項８に記載の方法。
  10. 結合回線データと、前記処理済みの受信結合回線データのフィードバックフィルタリングに用いられるフィルタとの少なくとも１つを更新することをさらに備える請求項８に記載の方法。
  11. 前記非結合回線データと前記処理済みのオリジナルの結合回線データとのフィードバックフィルタリングに用いられるフィルタと、前記減算されたマルチユーザデータのフィードフォワードフィルタリングに用いられるフィルタとの少なくとも１つを更新することをさらに備える請求項９に記載の方法。
  12. 前記オリジナルの結合回線データをフィードフォワードフィルタリングすることが、１つまたは複数の複素回転体動作を実行すること、あるいはマトリックス乗算を適用することの少なくとも１つを備え、
    さらに、前記受信された結合回線データをフィードフォワードフィルタリングすることが、
    １つまたは複数の複素回転体動作を実行すること、あるいは
    マトリックス乗算を適用すること、
    の少なくとも１つを備える請求項８に記載の方法。
  13. 前記減算されたマルチユーザデータをフィードフォワードフィルタリングすることが、１つまたは複数の複素回転体動作を実行すること、あるいはマトリックス乗算を適用することの少なくとも１つを備える請求項９に記載の方法。
  14. ベクトル化されたＤＳＬシステムに結合されている制御装置であって、前記ＤＳＬシステムが非結合ＤＳＬ回線サブセットと、結合ＤＳＬ回線サブセットとを含むＤＳＬ回線のセットを備え、
    前記制御装置が、
    （１）（ａ）処理済みのオリジナルの結合回線データを生じさせるために、伝送前にオリジナルの結合回線データをフィードフォワードフィルタリングすること、および、（ｂ）伝送のためのマルチユーザデータを生成するために、オリジナルの非結合回線データと、前記処理済みのオリジナルの結合回線データをプリコーディングすること、を行うことによって、前記マルチユーザデータを送信する送信手段と、
    （２）前記マルチユーザデータを受信する受信手段と、
    （３）以下の操作を行うことにより、前記受信マルチユーザデータの中の受信された結合回線データを処理する処理手段と、
    （ａ）処理済みの受信結合回線データを生じさせるために、前記受信された結合回線データをフィードフォワードフィルタリングすること、
    （ｂ）フィルタにかけられた結合回線データを生じさせるために、前記処理済みの受信結合回線データをフィードバックフィルタリングすること、および、
    （ｃ）前記フィルタにかけられた結合回線データを判定装置に提供すること、
    を備える制御装置。
  15. 前記ＤＳＬシステムに結合されている１台または複数の受信機によって計算される誤差測定基準を監視する監視手段と、
    前記ＤＳＬシステム上の送信機の１つまたは複数のプログラム可能な構成要素と、前記ＤＳＬシステム上の受信機の１つまたは複数のプログラム可能な構成要素と、の１つまたは複数を更新する更新手段と、
    を、さらに備える、請求項１４に記載の制御装置。
  16. 前記ベクトル化されたＤＳＬシステムが、上り方向で動作し、
    前記制御装置が、
    前記結合回線セットに結合されている１台または複数の送信機で適用されるフィードフォワード動作に用いられるフィルタと、
    前記ＤＳＬシステムに結合されている１台または複数の受信機で適用されるフィードフォワード動作に用いられるフィルタと、
    前記ＤＳＬシステムに結合されている１台または複数の受信機で適用されるフィードバック動作に用いられるフィルタと、
    の少なくとも１つを更新する更新手段をさらに備える
    請求項１４に記載の制御装置。
  17. 前記ベクトル化されたＤＳＬシステムが、下り方向で動作し、
    前記制御装置が、
    前記ＤＳＬシステムに結合されている１台または複数の送信機で適用されるフィードフォワード動作に用いられるフィルタと、
    前記ＤＳＬシステムに結合されている１台または複数の送信機で適用されるフィードバック動作に用いられるフィルタと、
    前記結合回線サブセットに結合されている１台または複数の受信機で適用されるフィードフォワード動作に用いられるフィルタと、
    前記結合回線サブセットに結合されている１台または複数の受信機で適用されるフィードバック動作に用いられるフィルタと、
    の少なくとも１つを更新する更新手段をさらに備える
    請求項１４に記載の制御装置。
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